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Guia de preguntas con respuestas de sistema operativo....

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SISTEMAS OPERATIVOS CAPÍTULO #1 CONCEPTOS ARQUITECTÓNICOS DE LA COMPUTADORA 1. ¿Cuales son los cuatro componentes de una computadora con arquitectura Von Newman? Unidad aritmética, unidad de control, memoria principal y unidad de entrada/salida.

2. ¿Cuales son las funciones de la unidad de control? -Lee de memoria las instrucciones máquina que forman el programa. -Interpreta cada instrucción leída. -Lee los datos de memoria referenciados por cada instrucción. -Ejecuta cada instrucción. -Almacena el resultado de cada instrucción.

3. ¿Que es la unidad aritmética? La unidad aritmética permite realizar una serie de operaciones aritmeticas y logicas sobre uno o dos operandos. Los datos sobre los que opera esta unidad están almacenados en un conjunto de registros, o bien provienen directamente de memoria principal. Por su lado, los resultados también se almacenan en registros o memoria principal.

4. ¿Cual es la diferencia entre nivel de ejecución de núcleo y nivel de ejecución de usuario? En nivel de usuario la computadora ejecuta solamente un subconjunto de las instrucciones máquinas, quedando prohibidas las demás. Además el acceso a determinados registros, o a partes de esos registros, y a determinadas zonas del mapa de memoria y de entrada/salida bien queda prohibido. Mientras que el nivel más permisivo llamado nivel de núcleo, la computadora ejecuta todas sus instrucciones sin ninguna restricción y permite el acceso a todos los registros y mapas de direcciones.

5.¿Cuál es la secuencia de funcionamiento de una computadora? Esta secuencia consiste en tres pasos: a) lectura de memoria principal de la instrucción máquina apuntada por el contador de programa. b) incremento del contador del programa -para que apunte a la siguiente instrucción

máquinac) ejecución de la instrucción.

6. ¿Para qué sirve la instrucción HALT que tienen algunas computadoras? Hace que la unidad de control se detenga hasta que llega una interrupción.

7. ¿Cuales son las diversas causas que pueden causar una interrupción? -Excepciones de programa. Hay determinada causas que hacen que un programa presente un problema en su ejecución, por lo que deberá generarse una interrupción, de forma que el sistema operativo trate dicha causa. Ejemplos son el desbordamiento en las operaciones aritméticas, la división por cero, el intento de ejecutar una instrucción con código operación incorrecto o de direccionar una operación de memoria prohibida. -Interrupciones de reloj. -Interrupciones de E/S. -Excepciones del hardware. -Interrupciones de TRAP. Estas instrucciones permiten que un programa genere una interrupción.

8. ¿Que es el procesador? Es el dispositivo de hardware que puede tener diversas propiedad, la unidad central de procesamiento o CPU, conocido como ¨cerebro¨ del sistema.

9. ¿Que es el reloj de la computadora? Señal que gobierna el ritmo de ejecución de las instrucciones maquinas, generador de interrupciones periódicas, contador de fecha y hora.

10. ¿Que son interrupciones de reloj o ticks? La señal producida por el oscilador se divide mediante un divisor de frecuencia para generar una interrupción cada cierto intervalo de tiempo. Estas interrupciones, que se están produciendo constantemente, se denominan interrupciones de reloj o ticks.

11. ¿Que es memoria virtual? La memoria virtual utiliza dos niveles de la jerarquía de memoria: la memoria principal y una memoria de respaldo (que suele ser el disco, aunque puede ser una memoria expandida). Para su funcionamiento, la memoria virtual exige una gestión automática de la parte de la jerarquía de memoria formada por los niveles

de memoria principal y de disco.

12. ¿Que son tablas de páginas? Es una estructura de información que contiene la información donde residen las páginas de un programa de ejecución. Esta tabla permite, por tanto, saber si una pagina está en memoria principal y, en su caso, en marco específico reside.

13. ¿Que son violaciones de memoria? Son producidas cuando el programa en ejecución intenta acceder a una dirección que no pertenezca a los espacios asignados por el sistema operativo.

14. ¿Cual es el objetivo de los mecanismos de entrada y salida? El intercambio de información entre los periféricos y la memoria o los registros del procesador.

15. ¿Cual es la diferencia entre multiprocesador y multicomputadora? Un multiprocesador es una máquina formada por un conjunto de procesadores que comparten el acceso a una memoria principal común. Cada procesador ejecuta su propio programa, debiendo todos ellos compartir la memoria principal común. Mientras que la multicomputadora es una máquina compuesta por varios nodos, estando cada nodo formado un procesador, su memoria principal y, en su caso, elementos de E/S. Al contrario que en los multiprocesadores, en estas máquinas los programas de los procesadores no pueden compartir datos en memoria principal.

SISTEMAS OPERATIVOS CAPÍTULO #2

INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS OPERATIVOS

1. ¿Que es un sistema operativo? Es un programa que tiene encomendadas una serie de funciones diferentes cuyo es simplificar el manejo y la utilización de la computadora, haciéndolo seguro y eficiente.

2. ¿Cuales son las principales funciones de un sistema operativo? -Gestión de los recursos de la computadora. -Ejecución de servicios para los programas. -Ejecución de los mandatos de los usuarios.

3. Indicar los componentes y estructura del sistema operativo. Los componentes son: -Gestión de procesos: Encargada de la creación, planificación y destrucción de procesos. -Gestión de memoria: Componente encargada de saber que partes de memoria están libres y cuales ocupadas, así como de asignación y liberación de memoria según las necesiten los procesos. -Gestión de la E/S: Se ocupa de facilitar el manejo de los dispositivos periféricos. -Gestión de archivos y directorios: Se encarga del manejo de archivos y directorios y de la primera administración del almacenamiento secundario. -Comunicación y sincronización en procesos: Encargada de ofrecer mecanismo los procesos pueden comunicarse y sincronizarse. -Seguridad y protección: Este componente debe encargarse de garantizar los usuarios y de definir los que pueden hacer cada uno de ellos con los recursos del sistema. Estructura del sistema: a) Sistema por capa. b) Modelo cliente-servidor.

4. ¿Que es el núcleo o Kernel? Es la que gestiona los recursos hardware del sistema y la que suministra otra la funcionalidad básica del sistema operativo. Esta capa se ha de ejecutar en nivel núcleo, mientras que las otras pueden ejecutar en niveles menos permisivos.

5. Definir interfaz del programador. Es la que recupera los servicios y llamadas al sistema que los usuarios pueden utilizar directamente desde sus programas. Esta es, quizá, una de las partes más importante de un sistema operativo, ya que recupera la visión que como máquina extendida tiene el usuario de sistema operativo.

6. Explique brevemente el proceso de arranque del computador.

El arranque de una computadora actual tiene dos face: la fase arranque hardware y la fase de arranque del sistema operativo.

7. Hable brevemente sobre POSIX. Es el estándar de interfaz de sistemas operativos portables 1EEE basado en el sistema operativo UNIX. POSIX se ha desarrollado dentro de 1EEE con la referencia 1003 y también está siendo desarrollado como estándar internacional con la referencia 1SO/9945. POSIX es una familia de estándares en evolución, cada uno de los cuales cubre diferentes aspectos de los sistemas operativos.

8. Hable brevemente sobre Win32. Win32 define los servicios ofrecidos pṕor los sistemas Windows 95/98, Windows NT y Windows 2000. En este caso no se trata de un estándar genérico sino de los servicios establecido por una casa comercial determinada (Microsoft).

9. Explique las diferentes interfaces de usuario. Interfaces alfanuméricas: La característica principal de este tipo de interfaces es su modo de trabajo basado en líneas de texto. El usuario, para dar instrucciones al sistema, escribe en su terminal un mandato terminado con un carácter de final de linea. Interfaces gráficas: El auge de la interfaces gráficas de usuario (GUI, Graphical User Interface) se debe principalmente a la necesidad de proporcionar a los usuarios no especializados una visión sencilla e intuitiva del sistema que oculte toda su complejidad.

10. ¿Que tipo de sistema operativo es más fácil de modificar, uno monolítico o uno por capas? Un sistema monolítico es más fácil de modificar pero al contrario el sistema por capas es mucho más eficiente.

11. Indicar ejemplos de: a) Sistemas Operativos monolíticos En un sistema operativo monolítico, todos sus componentes se encuentran integrados en un único programa, que ejecuta en un único espacio de direcciones. Todas las funciones que ofrece el sistema operativo se ejecutan en modo núcleo.

b) Sistemas operativos por capas El sistema operativo se organiza como una jerarquía de capa, donde cada capa ofrece una interfaz clara y bien definida a la superior y solamente utiliza los servicios ofrecidos por la capa inmediatamente inferior.

c) Sistemas operativos por Capas/Servidor La mayor parte de los servicios y funciones del sistema operativo se implementa en procesos de usuario, dejando solo una pequeña parte del sistema operativo ejecutando en modo núcleo.

12. ¿Qué servicios ofrece el gestor de memoria de un sistema operativo? El gestor de memoria se encarga de asignar memoria a los procesos para crear su imagen de memoria, proporcionar memoria a los procesos cuando la solicitan y liberar cuando lo requieran. También se ocupa de tratar los posibles errores en el acceso a memoria, permitir que los procesos pueden compartir memoria, y gestionar la jerarquía de memoria y los fallos de páginas en sistemas con memoria virtual.

13. ¿Dependiendo el número de procesos y de usuarios que puedan ejecutar simultáneamente, un sistema operativo puede ser? Multitarea o multiproceso. Monotarea o monoproceso.

14. Establecer la diferencia entre proceso y programa ejecutable. Un proceso es un programa en ejecución. La información que compone un proceso es la siguiente: imagen de memoria, estado del procesador y contenido del bloque de control de proceso (BCP). Un programa ejecutable es un archivo binario el cual la computadora interpreta como programa. En pocas palabras son programas que han sido comprimidos en un formato de código máquina, que al momento de ejecutarse desempeña la función para la que fueron hechos.

15. ¿Debe ser un sistema operativo multitarea de tiempo compartido? ¿Y viceversa? Si, porque al ser un sistema de multitarea y tiempo compartido se pueden tener muchas tareas en ejecución y aprovechar al máximo los recursos de mi sistema.

16. Establecer la diferencia entre el Intérprete de Comandos internos y el Intérprete de comandos Externos. Los comandos internos son aquellos que se transfieren a la memoria en el momento de cargarse el sistema operativo y se pueden ejecutar sin necesidad de tener el DOS presente en la unidad por defecto desde el cual se puede ejecutar el mandato. Los comandos externos en contraposición con los comandos internos se

almacena en archivos de comandos denominados transitorios o externos, y para ejecutarse necesitan de estos archivos, además los comandos externos tienen nombre propio y se pueden copiar de un disco a otro.

17. ¿Que seguridad y protección debe ofrecer un sistema operativo? Garantizar la integridad, disponibilidad y privacidad de la información contenida en un sistema informático. Permitir la distinción de clases de usuarios, con diferentes autorizaciones sobre el uso de los recursos del sistema.

18. ¿En qué época se introdujeron los primeros manejadores de dispositivos? ¿Y los sistemas operativos de tiempo compartido? Fue en 1830, cuando se establecieron lo principios de funcionamiento de las modernas computadoras. Su paternidad se debe al matemático ingles Charle Babbage, quien tras lanzar en 1822 la denominada máquina diferencial con nada menos que 96 ruedas dentadas y 24 ejes, se lanzó en pos de su proyecto más relevante: la maquina analitica (1833). El primer proyecto para implementar un sistema de tiempo compartido fue iniciado por John McCarthy a finales de 1957, en un IBM 704 modificado.

SISTEMAS OPERATIVOS CAPÍTULO #3 PROCESOS 1. Defina procesos. Se puede definir como un programa en ejecución y, de una forma un poco más precisa, como la unidad de procesamiento gestionada por el sistema operativo.

2. ¿En que se basa la multitarea? -Paralelismo real entre E/S y procesador. -Alternancia en los procesos de fases de E/S y de procesamiento.

-Memoria principal capaz de almacenar varios procesos.

3. ¿Que es un proceso nulo? Este proceso consiste en un bucle infinito que no realiza ninguna operación útil. El objetivo de este proceso es ‘entender’ al procesador cuando no hay ninguna otra tarea.

4. ¿Qué es grado de multiprogramación? Es el número de procesos activos que mantiene un sistema. El grado de multiprogramación es un factor que afecta de forma importante el rendimiento que se obtiene de una computadora.

5. Indique las ventajas de la multitarea. -Facilita la programación. Permite dividir las aplicaciones en varios procesos, lo que beneficia a su modularidad. -Permite prestar un buen servicio, puesto que se puede atender a varios usuarios de forma eficiente, interactiva y simultánea. -Aprovecha los tiempos muertos que los procesos pasan esperando a que se completen sus operaciones de E/S. -Aumenta el uso de la UCP, al aprovechar los espacios de tiempo que los procesos están bloqueados.

6. Indique y defina los estados de un proceso. -Ejecución: en este estado está el proceso que está siendo ejecutado por el procesador, es decir, que está en fase de procesamiento. En esta fase el estado del proceso reside en los registros del procesador. -Bloqueado: un proceso bloqueado está esperando a que ocurra un evento y no puede seguir ejecutando hasta que suceda el evento. -Listo: un proceso está listo para ejecutar cuando puede entrar en fase de procesamiento.

7. ¿Que es la activación de un proceso? Consiste en copiar en los registros del procesador el estado del procesador, que está almacenado en su BPC.

8. ¿Que son procesos ligeros o threads? Es un programa en ejecución (flujo de ejecución) que comparte la imagen de memoria y otras informaciones con otros procesos ligeros.

9. ¿Cual es el objetivo de la planificación? Es el reparto del tiempo de procesador entre los procesos que pueden ejecutar.

10. Indique y describa los principales algoritmos de planificación. -Cíclica o Round-robin: El algoritmo cíclico está diseñado para hacer un reparto equitativo del tiempo del procesador, por lo que está especialmente destinado a los sistemas de tiempo compartido. -FIFO: El algoritmo es sencillo puesto que consiste en tomar para ejecutar al proceso de la cabecera de la cola. No se plantea expulsión, por lo que el proceso ejecuta hasta que realiza una llamada bloqueante al sistema operativo. -Prioridades: En el algoritmo de prioridades se selecciona para ejecutar el proceso en estado de listo que tenga la máxima prioridad. -Primero el trabajo más corto: Este algoritmo exige conocer a priori el tiempo de ejecución de los procesos, por lo que es aplicable a trabajos batch repetitivo cuyo comportamiento se tenga analizado. -Aleatorio o loteria: Este algoritmo consiste en elegir al azar el proceso a ejecutar.

11. Describa la planificación en POSIX y en Win32. POSIX especifica una serie de políticas de planificación, aplicables a procesos y procesos ligeros, que debe implementar cualquier sistema operativo que ofrezca esta interfaz. En POSIX cada unidad ejecutable (proceso o proceso ligero) lleva asociada una política de planificación y una prioridad. En Windows NT la unidad básica de ejecución es el proceso ligero, y por tanto, la planificación se realiza sobre este tipo de procesos.

12. Definir señales y excepciones. Señales: las señales tienen frente al proceso el mismo comportamiento que las interrupciones tienen frente al procesador, por lo que se puede decir que una señal es una interrupción al proceso. Excepciones: es un evento que ocurra durante la ejecución de un programa y que requiere la ejecución de un fragmento de código situado fuera del flujo normal de ejecución.

13. ¿Que son temporizadores? El sistema operativo mantiene en cada BCP un temporizador que suele estar expresado en segundos. Cada vez que la rutina del sistema operativo que trata las interrupciones de reloj comprueba que ha transcurrido un segundo, decrementa todos los temporizadores que no estén a ‘0’ y comprueba si han llegado a ‘0’. Para aquellos procesos cuyo temporizador acaba de llegar a ‘0’, el sistema operativo notifica el proceso que el temporizador ha vencido.

14. Explique que son servidores y demonios. Son dos tipos de procesos muy frecuentes y que tienen unas características propias que se analizan seguidamente.

15. ¿Qué sucede cuando un proceso recibe una señal? El proceso detiene su ejecución en la instrucción de la máquina que se esta ejecutando, bifurca a ejecutar una rutina de tratamiento de una señal y una vez ejecutado la rutina de tratamiento, sigue la ejecución del proceso de la instrucción.

16. ¿Qué sucede cuando un proceso recibe una excepción? En el manejo de excepciones son generadas por hardware y software, el control es transferido al sistema operativo que ejecuta la rutina de tratamiento de excepción correspondiente. Esta rutina crea un registro de excepción que contiene información sobre la excepción generada.

17. ¿Cuales son las principales características de la multitarea? Paralelismo entre E /S y el procesador, alternancia en los procesos de fases de E/S y de procesamiento, y memoria principal capaz de almacenar varios procesos.

18. Define BCP o Bloque de Control de Proceso. Es un registro especial donde el sistema operativo agrupa toda la información que necesita conocer respecto a un proceso particular.

19. ¿Qué información básica se destaca en el BCP? Contiene la información básica del proceso. Esta incluye información de identificación, el estado del procesador e información del control.

20. ¿Cuales son las tablas que mantiene el sistema operativo? En cada entrada de la tabla de paginación existe un bit de presencia, que está activado cuando la página se encuentra en memoria principal. Otro bit que puede encontrarse es el de modificado, que advierte que la página ha sido modificada desde que fue traída del disco, y por lo tanto deberá guardarse si es elegida para abandonar la memoria principal; y el bit de accedido, usado en el algoritmo de reemplazo de páginas llamado Menos Usado Recientemente.

SISTEMAS OPERATIVOS

CAPÍTULO #4 GESTIÓN DE MEMORIA 1. ¿Cuales son los objetivos de gestión de memoria? -Ofrecer a cada proceso un espacio lógico y propio. -Proporcionar protección entre los procesos. -Permitir que los procesos compartan memoria. -Dar soporte a las distintas regiones del proceso. -Maximizar el rendimiento del sistema. -Proporcionar a los procesos mapas de memorias muy grandes.

2. Indique las fases de generación de un ejecutable. -Compilación. Se genera el código máquina correspondiente a cada módulo fuente de la aplicación asignando direcciones a los símbolos definidos en el módulo y resolviendo las diferencias a los mismos. -Montaje o enlace. Se genera un ejecutable agrupando todos los archivos objetos y resolviendo las referencias entre módulos, o sea, haciendo que las referencias a

un determinado símbolo apunten a la dirección asignada al mismo.

3. Establezca las diferencias entre bibliotecas dinámicas y estáticas. Una biblioteca dinámica es ...